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天津市和平区2025-2026学年高三第一次质量调查物理试题
1．物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法中正确的是（　　）
A．甲图，雷达使用的微波衍射现象不明显，有利于进行准确定位
B．乙图，内窥镜利用了光的偏振现象
C．丙图，肥皂膜上的彩色条纹是光的衍射产生的
D．丁图，将中间的纸片拿掉一张后，从上往下看条纹间距变小
【答案】A
【知识点】干涉条纹和光的波长之间的关系；薄膜干涉；光的衍射；光的偏振现象
【解析】【解答】A．甲图，微波波长较短，衍射现象不明显，沿直线传播性好，利于雷达准确定位，A正确；
B．乙图，内窥镜利用光的全反射传输信号，不是偏振现象，B错误；
C．丙图，肥皂膜彩色条纹是薄膜干涉现象，不是衍射，C错误；
D．丁图，拿掉一张纸片，空气膜倾角减小，由可知条纹间距变大，D错误。
故答案为：A。
【分析】A：波长越短衍射越弱，微波直线性好适合雷达定位；
B：光导纤维、内窥镜的原理是全反射；
C：薄膜干涉产生肥皂膜彩色条纹；
D：劈尖干涉条纹间距随倾角减小而增大。
2．天津装机容量最大的北疆电厂，其向用户输电原理如图所示。升压变压器的原、副线圈匝数比为，原、副线圈两端电压分别为、，电流分别为、；降压变压器的原、副线圈匝数比为，原、副线圈两端电压分别为、，电流分别为、，输电线上电阻为。发电厂的输出电压始终保持不变，各变压器均可视为理想变压器。下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．若变为原来的K倍，则输电线上损耗的功率变为原来的K倍
D．用户端用电器增加导致总电阻变小时，与的比值不变
【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】A．，，故，A错误；
B．理想变压器电流比，且，因此，B正确；
C．变为倍，变为倍，损耗功率变为倍，C错误；
D．用户端总电阻变小，增大、增大，，增大、减小，故增大，D错误。
故答案为：B。
【分析】A：输电线存在电压损耗，；
B：理想变压器电流与匝数成反比，输电线电流处处相等；
C：输电损耗功率与输电电流平方成正比；
D：用户负载变化会引起输电电流、电压损耗变化，比值改变。
3．如图所示，物体中两分子，以甲分子所在位置为坐标原点，乙分子固定在r轴上，甲、乙两分子间作用力与两分子间距离关系图像如图。现把乙分子从处由静止释放，取无穷远处分子势能为0，则（　　）
A．乙分子从到过程中表现为引力，从到过程中表现为斥力
B．乙分子从到过程中，两分子间作用力先减小后增大
C．乙分子从到过程中，分子势能一直在减小
D．乙分子在位置时，分子势能为零
【答案】C
【知识点】分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】A．是分子力为0的平衡位置，时分子力表现为引力，故从到全过程均为引力，A错误；
B．乙分子从到，分子引力先增大到峰值后减小，作用力先增大后减小，B错误；
C．从到，分子力始终为引力，乙分子靠近甲分子时引力一直做正功，分子势能一直减小，C正确；
D．取无穷远处分子势能为0，从无穷远到引力持续做正功，分子势能持续减小，故处分子势能小于0，D错误。
故答案为：C。
【分析】A：时分子力为引力，时为斥力；
B：分子力大小随距离变化为先增后减；
C：引力做正功，分子势能减小；
D：平衡位置处分子势能最小且为负值。
4．如图所示，向前行驶的车厢内有甲、乙两质量相同的货物，甲放在车厢地板上，乙放在货架上，货物在自身重力G与车厢（含货架）的作用力F的作用下与车厢保持相对静止，有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，某段时间内悬线与竖直方向夹角为保持不变。下列说法中正确的是（　　）
A．车厢的速度越大，悬线与竖直方向的夹角越大
B．甲受车厢地板的摩擦力可能为0
C．甲受到的车厢作用力F可能等于自身的重力G
D．车厢对甲的作用力与对乙的作用力相等
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】A．对小球受力分析，如下图所示，
由牛顿第二定律，夹角仅与加速度有关，与车厢速度无关，A错误；
B．甲与小球加速度相同，具有水平向左的加速度，故甲一定受地板向左的静摩擦力，摩擦力不可能为0，B错误；
C．甲受到车厢的作用力是支持力与摩擦力的合力，竖直方向平衡重力，水平方向提供加速度，因此合力一定大于重力，C错误；
D．甲、乙质量相同、加速度相同，车厢对货物的作用力为重力与合力的矢量和，二者大小、方向均相同，故作用力相等，D正确。
故答案为：D。
【分析】A：悬线夹角由加速度决定，与速度无关；
B：甲有水平加速度，一定受静摩擦力；
C：车厢作用力为支持力与摩擦力的合力，大于重力；
D：质量、加速度均相同，车厢对二者的作用力相同。
5．波源在同一均匀介质中以不同频率做简谐运动，先后形成沿x轴正方向传播的4列不同简谐横波，如图为在波的传播方向上，介质中平衡位置相距为s的a、b两质点间形成的4种不同波形图，从图中各自所示时刻开始计时，4列简谐横波中质点b到达波谷所用时间最短的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】波速不变，波谷到的水平距离越小，所需时间越短
A：波谷在中点，距离较远，A错误；
B：波谷紧邻左侧，距离最近，B正确；
C、D：波谷位置离更远，CD错误。
故答案为：B。
【分析】同一均匀介质中，波速相同；波沿方向传播，波谷向右移动，质点到达波谷的时间：，为最近波谷到的水平距离；波长关系：；观察波形确定答案。
6．对于原子、原子核，人们无法直接观察到其内部结构，只能通过对各种实验事实提供的信息进行分析、猜想、提出微观模型，并进一步接受实验事实的检验，进而再对模型进行修正。下列正确的是（　　）
A．电子的发现说明原子本身是有结构的
B．汤姆孙的枣糕模型说明原子具有核式结构
C．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
D．天然放射现象说明电子是原子核的组成部分
【答案】A,C
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；原子的核式结构；α粒子的散射；天然放射现象
【解析】【解答】A．电子的发现打破了原子不可再分的认知，证明原子具有内部结构，A正确；
B．汤姆孙枣糕模型认为正电荷均匀分布，核式结构由卢瑟福α粒子散射实验提出，B错误；
C．玻尔原子理论引入量子化能级，成功解释了氢原子光谱的分立规律，C正确；
D．天然放射现象说明原子核有内部结构，电子不是原子核的组成部分，D错误。
故答案为：AC。
【分析】A：电子的发现揭示原子可再分；
B：核式结构由卢瑟福提出，非汤姆孙；
C：玻尔理论的成功应用为解释氢原子光谱；
D：原子核由质子、中子构成，不含电子。
7．我国的航空航天技术发展迅速，现已广泛服务于多个领域。其中，北斗三号的三颗GEO卫星（地球同步静止卫星）为导航系统实现信号增强，近地卫星风云三号G星（FY-3G）主要用于降水测量，这些卫星的轨道近似为圆形，已知P是地球赤道上的一点，下列判断正确的是（　　）
A．GEO卫星线速度大于P点的线速度
B．风云三号G星的周期大于P点的周期
C．GEO卫星角速度大于风云三号G星的角速度
D．风云三号G星的向心加速度大于P点的向心加速度
【答案】A,D
【知识点】万有引力定律；卫星问题
【解析】【解答】A．GEO卫星为地球同步卫星，与赤道上P点角速度相同，由，，故，A正确；
B．根据开普勒第三定律，风云三号G星轨道半径小于GEO卫星，周期更小；GEO卫星与P点周期相等，故风云三号G星周期小于P点周期，B错误；
C．由，轨道半径越大角速度越小，故，C错误；
D．由，得；由，得，因此，D正确。
故答案为：AD。
【分析】A：同轴转动角速度相同，线速度与轨道半径成正比；
B：轨道半径越小，卫星周期越小；
C：角速度随轨道半径增大而减小；
D：向心加速度可结合万有引力公式、角速度公式分步比较。
8．用试探电荷的受力和运动情况可以探测电场中场强和电势的分布。如图甲所示，两个被固定的点电荷、，连线的延长线上有a、b、c三点，带负电。带负电试探电荷q仅在电场力作用下，时刻从a点沿着ac方向运动，其图像如图乙所示，图中、、对应试探电荷经过a、b、c三点时的速度，下列判断正确的是（　　）
A．电荷量可能大于 B．可能带负电
C．b点场强一定为零 D．a点电势一定高于c点电势
【答案】C,D
【知识点】电场强度的叠加；电势
【解析】【解答】A．b点场强为零，两电荷在b点场强等大反向，带负电，故带正电；b点离更近，由可知，A错误；
B．必须带正电，才能与在b点场强抵消，B错误；
C．图像斜率表示加速度，b点斜率为0即加速度为0，由得b点场强为零，C正确；
D．从a到c，试探电荷（负电荷）动能减小，电场力做负功，电势能增大；负电荷在电势越高处电势能越小，故，D正确。
故答案为：CD。
【分析】A：场强为零处，近的点电荷电荷量更小；
B：必须带正电才能抵消的场强；
C：加速度为零处，电场强度为零；
D：负电荷电势能越大，所在位置电势越低。
9．（1）如图甲所示的装置，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的槽码使小车在槽码的牵引下运动，利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验
①在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是　 　，还要求槽码的质量远小于滑块的质量，这样做的目的是　 　
A.避免在小车运动的过程中发生抖动
B.使小车获得较大的加速度
C.使细线的拉力等于小车受到的合外力
D.使小车最终能匀速运动
E.使纸带上点迹清晰，便于进行测量
F.使细线的拉力近似等于槽码重力
②图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为、、、、、。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度　 　（结果保留2位有效数字）。
（2）实验小组利用铜片、锌片和橙子制成水果电池，并测量该水果电池的电动势和内电阻；通过查询，水果电池的电动势约为1.5V，内阻约为几百欧。现有以下器材：
A.电压表V（量程15V，内阻约为15kΩ）
B.电流表（量程3mA，内阻约为200Ω）
C.电流表（量程1mA，内阻为500Ω）
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器R（最大阻值为1000Ω）
G.开关、导线若干
①小组设计了如图甲所示的电路，正确连接后进行尝试发现该方案不可行，原因是　 　
②小组重新设计了如图乙所示电路，图中虚线部分有a、b两种连接方式，为使实验误差更小，应选用　 　（选填“a”或“b”）所示的连接方式。
③按正确电路进行实验得到多组数据，做出电表示数与示数的关系图像如图丙所示，该图像的纵轴截距和横轴截距分别为和，则可以计算得出该水果电池准确的内电阻值　 　
【答案】（1）C；F；0.42
（2）电压表量程过大，使指针偏转角度过小；b；
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）①将长木板倾斜适当的角度，是为了平衡摩擦力，使小车受到的重力沿斜面向下的分力与摩擦力抵消，从而使细线的拉力等于小车受到的合外力，故C正确；
要求槽码的质量远小于小车的质量，是为了使细线的拉力近似等于槽码的重力。对整体有，对小车有
当 时，有，故F正确。
②相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。则相邻计数点间的时间间隔
根据逐差法公式
代入数据得
故答案为：故答案为：①C；F；②0.42
（2）①水果电池电动势约为，而电压表 V 的量程为。指针偏转角度太小，读数误差大，无法准确测量。
②本实验利用 串联定值电阻改装成电压表。由于 内阻约为（不准确），
若选 a， 支路并联在变阻器两端， 测总电流，路端电压计算内阻须知 准确值，误差大。
若选 b， 支路并联在电源两端（测路端电压）， 测外电路电流，方程为不涉及，且 和 已知准确，误差更小。故应选b所示的连接方式。
③选用b接法， 串联 改装成电压表，总电阻
根据闭合电路欧姆定律，整理得
由图像可知，纵轴截距，横轴截距 满足
即，联立解得
故答案为： ① 电压表量程过大，使指针偏转角度过小；②b；③
【分析】(1) 探究加速度与力和质量的关系：
① 倾斜长木板是平衡摩擦力，使细线拉力等于小车合外力；槽码质量远小于小车质量，使细线拉力近似等于槽码重力；
② 用逐差法计算匀变速直线运动的加速度。
(2) 测水果电池电动势和内阻：
① 电压表量程过大，读数误差大；
② 选择合适电路接法，减小系统误差；
③ 结合闭合电路欧姆定律，由图像截距推导电源内阻。
（1）①[1][2]将长木板倾斜适当的角度，是为了平衡摩擦力，使小车受到的重力沿斜面向下的分力与摩擦力抵消，从而使细线的拉力等于小车受到的合外力，故选 C。
要求槽码的质量远小于小车的质量，是为了使细线的拉力近似等于槽码的重力。对整体有
对小车有
当 时，有
故选 F。
②[3]相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。则相邻计数点间的时间间隔
根据逐差法公式
代入数据得
（2）①[1]水果电池电动势约为，而电压表 V 的量程为。指针偏转角度太小，读数误差大，无法准确测量。
②[2]本实验利用 串联定值电阻改装成电压表。由于 内阻约为（不准确），若选 a， 支路并联在变阻器两端， 测总电流，路端电压
计算内阻须知 准确值，误差大。若选 b， 支路并联在电源两端（测路端电压）， 测外电路电流，方程为
不涉及，且 和 已知准确，误差更小。应选b所示的连接方式。
③[3]选用b接法， 串联 改装成电压表，总电阻
根据闭合电路欧姆定律
整理得
由图像可知，纵轴截距
横轴截距 满足
即
联立解得
10．如图所示，半径的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角，另一端点C为轨道的最低点，C点右侧的光滑水平路面上紧挨C点放置一足够长的木板，木板质量，上表面与C点等高。质量的物块（可视为质点）从空中A点以的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，沿轨道滑行，之后又滑上木板，木板获得的最大速度为，取，求：
（1）A、B两点间的竖直高度h；
（2）物块刚到达轨道上的C点时对轨道的压力；
（3）在圆弧轨道运动过程摩擦力对物块做的功。
【答案】（1）解：由平抛运动可知到达B点时竖直速度，又因为
可得
（2）解：在木板上滑行过程，有
在C点，有
由牛顿第三定律
可得，方向竖直向下。
（3）解：在BC上滑动过程，由动能定理有
其中，可得
【知识点】平抛运动；动能定理的综合应用；碰撞模型；动量与能量的综合应用一板块模型
【解析】【分析】(1) 平抛运动到达B点速度沿切线方向，分解速度求竖直分速度，结合竖直上抛 / 平抛运动规律求竖直高度；
(2) 物块滑上木板后动量守恒求出C点速度，在C点由向心力公式求支持力，再由牛顿第三定律得压力；
(3) 先求B点速度，对B到C过程用动能定理，求解摩擦力做功。
（1）由平抛运动可知到达B点时竖直速度
又
可得
（2）在木板上滑行过程，有
在C点，有
由牛顿第三定律
可得
方向竖直向下。
（3）在BC上滑动过程，由动能定理有
其中
可得
11．利用电场和磁场可以控制带电粒子的轨迹。如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，MN为过圆心O的竖直轴，纸面内边长也为R的正方形abcd内存在与ab边平行的匀强电场，bc边所在直线与MN重合，ab边与圆相切。质量为m、电荷量为q的粒子从P点正对圆心O以大小为的速度垂直射入磁场，速度方向与MN夹角为，之后从MN与圆的交点b射出磁场立即进入电场，最后恰好从d点射出电场，打在ad边左侧距离为R处的竖直照相底片上，不计粒子重力，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B；
（2）粒子打到照相底片上时的速度大小；
（3）粒子从进入磁场到打到照相底片上的运动总时间t。
【答案】（1）解：粒子在磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力有
由几何关系
解得
（2）解：在电场中，粒子做类平抛运动有，
又
解得
（3）解：粒子在磁场中的运动时间
其中
粒子在电场中的运动时间
粒子离开电场后的运动时间
可得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 粒子在磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动，由几何关系求轨道半径，结合洛伦兹力提供向心力求解磁感应强度；
(2) 粒子在电场中做类平抛运动，分解速度，由运动学公式求分速度，再合成合速度；
(3) 分三段：磁场中圆周运动、电场中类平抛、出电场后匀速直线运动，分别求时间再求和。
（1）粒子在磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力有
由几何关系
解得
（2）在电场中，粒子做类平抛运动有，
又
解得
（3）粒子在磁场中的运动时间
其中
粒子在电场中的运动时间
粒子离开电场后的运动时间
可得
12．如图所示，两根平行间距为L的金属导轨固定于水平面上，导轨电阻不计。一根质量为m、电阻为R的金属棒垂直放于导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因数为。导轨左端连有阻值也为R的电阻，在电阻两端接有电压传感器并与监视器相连。空间中存在多段竖直向下的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，每段磁场区域的宽度均为2d，相邻两段磁场区域的间距为d，金属棒初始位置与第1段磁场左边界的距离为，金属棒与导轨接触良好。
（1）金属棒在外力作用下穿过各段磁场，已知进入某磁场的速度大小为v，若使金属棒匀速通过该磁场，求：在该磁场中运动过程需对金属棒施加水平向右拉力的大小。
（2）现对金属棒施加一个水平向右的恒定拉力（g为重力加速度），使金属棒从初始位置由静止开始运动，若已知金属棒刚穿过第1段磁场区域的速度为进入第1段磁场区域速度的，求穿过第1段磁场过程中回路产生的焦耳热Q及通过金属棒横截面的电荷量q；
（3）金属棒在持续作用下穿过各段磁场。运动一段时间后，从监视器可发现，电压呈稳定的周期性变化（即棒在通过每段磁场区域和无磁场区域的过程中，速度的变化规律完全相同），求：此周期性变化的电压的有效值。
【答案】（1）解：进入磁场后，对金属棒有
其中，
解得
（2）解：金属棒进入第一段磁场之前，根据动能定理有
金属棒穿过第一段磁场的过程，根据动能定理有
可得
又，，
解得
（3）解：在一个电压周期内，由能量守恒有
由动量定理有
又
根据焦耳定律有
解得
【知识点】电磁感应中的动力学问题；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) 匀速运动时受力平衡，拉力等于摩擦力与安培力之和，结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律求解拉力；
(2) 先用动能定理求进入磁场前速度，再对穿过磁场过程用动能定理求焦耳热；由电荷量公式 求电荷量；
(3) 周期性稳定时，一个周期内合外力做功等于电路总焦耳热，结合动量定理、有效值定义求解电压有效值。
（1）进入磁场后，对金属棒有
其中，
解得
（2）金属棒进入第一段磁场之前，根据动能定理有
金属棒穿过第一段磁场的过程，根据动能定理有
可得
又，，
解得
（3）在一个电压周期内，由能量守恒有
由动量定理有
又
根据焦耳定律有
解得
1 / 1天津市和平区2025-2026学年高三第一次质量调查物理试题
1．物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法中正确的是（　　）
A．甲图，雷达使用的微波衍射现象不明显，有利于进行准确定位
B．乙图，内窥镜利用了光的偏振现象
C．丙图，肥皂膜上的彩色条纹是光的衍射产生的
D．丁图，将中间的纸片拿掉一张后，从上往下看条纹间距变小
2．天津装机容量最大的北疆电厂，其向用户输电原理如图所示。升压变压器的原、副线圈匝数比为，原、副线圈两端电压分别为、，电流分别为、；降压变压器的原、副线圈匝数比为，原、副线圈两端电压分别为、，电流分别为、，输电线上电阻为。发电厂的输出电压始终保持不变，各变压器均可视为理想变压器。下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．若变为原来的K倍，则输电线上损耗的功率变为原来的K倍
D．用户端用电器增加导致总电阻变小时，与的比值不变
3．如图所示，物体中两分子，以甲分子所在位置为坐标原点，乙分子固定在r轴上，甲、乙两分子间作用力与两分子间距离关系图像如图。现把乙分子从处由静止释放，取无穷远处分子势能为0，则（　　）
A．乙分子从到过程中表现为引力，从到过程中表现为斥力
B．乙分子从到过程中，两分子间作用力先减小后增大
C．乙分子从到过程中，分子势能一直在减小
D．乙分子在位置时，分子势能为零
4．如图所示，向前行驶的车厢内有甲、乙两质量相同的货物，甲放在车厢地板上，乙放在货架上，货物在自身重力G与车厢（含货架）的作用力F的作用下与车厢保持相对静止，有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，某段时间内悬线与竖直方向夹角为保持不变。下列说法中正确的是（　　）
A．车厢的速度越大，悬线与竖直方向的夹角越大
B．甲受车厢地板的摩擦力可能为0
C．甲受到的车厢作用力F可能等于自身的重力G
D．车厢对甲的作用力与对乙的作用力相等
5．波源在同一均匀介质中以不同频率做简谐运动，先后形成沿x轴正方向传播的4列不同简谐横波，如图为在波的传播方向上，介质中平衡位置相距为s的a、b两质点间形成的4种不同波形图，从图中各自所示时刻开始计时，4列简谐横波中质点b到达波谷所用时间最短的是（　　）
A． B．
C． D．
6．对于原子、原子核，人们无法直接观察到其内部结构，只能通过对各种实验事实提供的信息进行分析、猜想、提出微观模型，并进一步接受实验事实的检验，进而再对模型进行修正。下列正确的是（　　）
A．电子的发现说明原子本身是有结构的
B．汤姆孙的枣糕模型说明原子具有核式结构
C．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
D．天然放射现象说明电子是原子核的组成部分
7．我国的航空航天技术发展迅速，现已广泛服务于多个领域。其中，北斗三号的三颗GEO卫星（地球同步静止卫星）为导航系统实现信号增强，近地卫星风云三号G星（FY-3G）主要用于降水测量，这些卫星的轨道近似为圆形，已知P是地球赤道上的一点，下列判断正确的是（　　）
A．GEO卫星线速度大于P点的线速度
B．风云三号G星的周期大于P点的周期
C．GEO卫星角速度大于风云三号G星的角速度
D．风云三号G星的向心加速度大于P点的向心加速度
8．用试探电荷的受力和运动情况可以探测电场中场强和电势的分布。如图甲所示，两个被固定的点电荷、，连线的延长线上有a、b、c三点，带负电。带负电试探电荷q仅在电场力作用下，时刻从a点沿着ac方向运动，其图像如图乙所示，图中、、对应试探电荷经过a、b、c三点时的速度，下列判断正确的是（　　）
A．电荷量可能大于 B．可能带负电
C．b点场强一定为零 D．a点电势一定高于c点电势
9．（1）如图甲所示的装置，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的槽码使小车在槽码的牵引下运动，利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验
①在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是　 　，还要求槽码的质量远小于滑块的质量，这样做的目的是　 　
A.避免在小车运动的过程中发生抖动
B.使小车获得较大的加速度
C.使细线的拉力等于小车受到的合外力
D.使小车最终能匀速运动
E.使纸带上点迹清晰，便于进行测量
F.使细线的拉力近似等于槽码重力
②图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为、、、、、。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度　 　（结果保留2位有效数字）。
（2）实验小组利用铜片、锌片和橙子制成水果电池，并测量该水果电池的电动势和内电阻；通过查询，水果电池的电动势约为1.5V，内阻约为几百欧。现有以下器材：
A.电压表V（量程15V，内阻约为15kΩ）
B.电流表（量程3mA，内阻约为200Ω）
C.电流表（量程1mA，内阻为500Ω）
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器R（最大阻值为1000Ω）
G.开关、导线若干
①小组设计了如图甲所示的电路，正确连接后进行尝试发现该方案不可行，原因是　 　
②小组重新设计了如图乙所示电路，图中虚线部分有a、b两种连接方式，为使实验误差更小，应选用　 　（选填“a”或“b”）所示的连接方式。
③按正确电路进行实验得到多组数据，做出电表示数与示数的关系图像如图丙所示，该图像的纵轴截距和横轴截距分别为和，则可以计算得出该水果电池准确的内电阻值　 　
10．如图所示，半径的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角，另一端点C为轨道的最低点，C点右侧的光滑水平路面上紧挨C点放置一足够长的木板，木板质量，上表面与C点等高。质量的物块（可视为质点）从空中A点以的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，沿轨道滑行，之后又滑上木板，木板获得的最大速度为，取，求：
（1）A、B两点间的竖直高度h；
（2）物块刚到达轨道上的C点时对轨道的压力；
（3）在圆弧轨道运动过程摩擦力对物块做的功。
11．利用电场和磁场可以控制带电粒子的轨迹。如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，MN为过圆心O的竖直轴，纸面内边长也为R的正方形abcd内存在与ab边平行的匀强电场，bc边所在直线与MN重合，ab边与圆相切。质量为m、电荷量为q的粒子从P点正对圆心O以大小为的速度垂直射入磁场，速度方向与MN夹角为，之后从MN与圆的交点b射出磁场立即进入电场，最后恰好从d点射出电场，打在ad边左侧距离为R处的竖直照相底片上，不计粒子重力，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B；
（2）粒子打到照相底片上时的速度大小；
（3）粒子从进入磁场到打到照相底片上的运动总时间t。
12．如图所示，两根平行间距为L的金属导轨固定于水平面上，导轨电阻不计。一根质量为m、电阻为R的金属棒垂直放于导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因数为。导轨左端连有阻值也为R的电阻，在电阻两端接有电压传感器并与监视器相连。空间中存在多段竖直向下的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，每段磁场区域的宽度均为2d，相邻两段磁场区域的间距为d，金属棒初始位置与第1段磁场左边界的距离为，金属棒与导轨接触良好。
（1）金属棒在外力作用下穿过各段磁场，已知进入某磁场的速度大小为v，若使金属棒匀速通过该磁场，求：在该磁场中运动过程需对金属棒施加水平向右拉力的大小。
（2）现对金属棒施加一个水平向右的恒定拉力（g为重力加速度），使金属棒从初始位置由静止开始运动，若已知金属棒刚穿过第1段磁场区域的速度为进入第1段磁场区域速度的，求穿过第1段磁场过程中回路产生的焦耳热Q及通过金属棒横截面的电荷量q；
（3）金属棒在持续作用下穿过各段磁场。运动一段时间后，从监视器可发现，电压呈稳定的周期性变化（即棒在通过每段磁场区域和无磁场区域的过程中，速度的变化规律完全相同），求：此周期性变化的电压的有效值。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】干涉条纹和光的波长之间的关系；薄膜干涉；光的衍射；光的偏振现象
【解析】【解答】A．甲图，微波波长较短，衍射现象不明显，沿直线传播性好，利于雷达准确定位，A正确；
B．乙图，内窥镜利用光的全反射传输信号，不是偏振现象，B错误；
C．丙图，肥皂膜彩色条纹是薄膜干涉现象，不是衍射，C错误；
D．丁图，拿掉一张纸片，空气膜倾角减小，由可知条纹间距变大，D错误。
故答案为：A。
【分析】A：波长越短衍射越弱，微波直线性好适合雷达定位；
B：光导纤维、内窥镜的原理是全反射；
C：薄膜干涉产生肥皂膜彩色条纹；
D：劈尖干涉条纹间距随倾角减小而增大。
2．【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】A．，，故，A错误；
B．理想变压器电流比，且，因此，B正确；
C．变为倍，变为倍，损耗功率变为倍，C错误；
D．用户端总电阻变小，增大、增大，，增大、减小，故增大，D错误。
故答案为：B。
【分析】A：输电线存在电压损耗，；
B：理想变压器电流与匝数成反比，输电线电流处处相等；
C：输电损耗功率与输电电流平方成正比；
D：用户负载变化会引起输电电流、电压损耗变化，比值改变。
3．【答案】C
【知识点】分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】A．是分子力为0的平衡位置，时分子力表现为引力，故从到全过程均为引力，A错误；
B．乙分子从到，分子引力先增大到峰值后减小，作用力先增大后减小，B错误；
C．从到，分子力始终为引力，乙分子靠近甲分子时引力一直做正功，分子势能一直减小，C正确；
D．取无穷远处分子势能为0，从无穷远到引力持续做正功，分子势能持续减小，故处分子势能小于0，D错误。
故答案为：C。
【分析】A：时分子力为引力，时为斥力；
B：分子力大小随距离变化为先增后减；
C：引力做正功，分子势能减小；
D：平衡位置处分子势能最小且为负值。
4．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】A．对小球受力分析，如下图所示，
由牛顿第二定律，夹角仅与加速度有关，与车厢速度无关，A错误；
B．甲与小球加速度相同，具有水平向左的加速度，故甲一定受地板向左的静摩擦力，摩擦力不可能为0，B错误；
C．甲受到车厢的作用力是支持力与摩擦力的合力，竖直方向平衡重力，水平方向提供加速度，因此合力一定大于重力，C错误；
D．甲、乙质量相同、加速度相同，车厢对货物的作用力为重力与合力的矢量和，二者大小、方向均相同，故作用力相等，D正确。
故答案为：D。
【分析】A：悬线夹角由加速度决定，与速度无关；
B：甲有水平加速度，一定受静摩擦力；
C：车厢作用力为支持力与摩擦力的合力，大于重力；
D：质量、加速度均相同，车厢对二者的作用力相同。
5．【答案】B
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】波速不变，波谷到的水平距离越小，所需时间越短
A：波谷在中点，距离较远，A错误；
B：波谷紧邻左侧，距离最近，B正确；
C、D：波谷位置离更远，CD错误。
故答案为：B。
【分析】同一均匀介质中，波速相同；波沿方向传播，波谷向右移动，质点到达波谷的时间：，为最近波谷到的水平距离；波长关系：；观察波形确定答案。
6．【答案】A,C
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；原子的核式结构；α粒子的散射；天然放射现象
【解析】【解答】A．电子的发现打破了原子不可再分的认知，证明原子具有内部结构，A正确；
B．汤姆孙枣糕模型认为正电荷均匀分布，核式结构由卢瑟福α粒子散射实验提出，B错误；
C．玻尔原子理论引入量子化能级，成功解释了氢原子光谱的分立规律，C正确；
D．天然放射现象说明原子核有内部结构，电子不是原子核的组成部分，D错误。
故答案为：AC。
【分析】A：电子的发现揭示原子可再分；
B：核式结构由卢瑟福提出，非汤姆孙；
C：玻尔理论的成功应用为解释氢原子光谱；
D：原子核由质子、中子构成，不含电子。
7．【答案】A,D
【知识点】万有引力定律；卫星问题
【解析】【解答】A．GEO卫星为地球同步卫星，与赤道上P点角速度相同，由，，故，A正确；
B．根据开普勒第三定律，风云三号G星轨道半径小于GEO卫星，周期更小；GEO卫星与P点周期相等，故风云三号G星周期小于P点周期，B错误；
C．由，轨道半径越大角速度越小，故，C错误；
D．由，得；由，得，因此，D正确。
故答案为：AD。
【分析】A：同轴转动角速度相同，线速度与轨道半径成正比；
B：轨道半径越小，卫星周期越小；
C：角速度随轨道半径增大而减小；
D：向心加速度可结合万有引力公式、角速度公式分步比较。
8．【答案】C,D
【知识点】电场强度的叠加；电势
【解析】【解答】A．b点场强为零，两电荷在b点场强等大反向，带负电，故带正电；b点离更近，由可知，A错误；
B．必须带正电，才能与在b点场强抵消，B错误；
C．图像斜率表示加速度，b点斜率为0即加速度为0，由得b点场强为零，C正确；
D．从a到c，试探电荷（负电荷）动能减小，电场力做负功，电势能增大；负电荷在电势越高处电势能越小，故，D正确。
故答案为：CD。
【分析】A：场强为零处，近的点电荷电荷量更小；
B：必须带正电才能抵消的场强；
C：加速度为零处，电场强度为零；
D：负电荷电势能越大，所在位置电势越低。
9．【答案】（1）C；F；0.42
（2）电压表量程过大，使指针偏转角度过小；b；
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）①将长木板倾斜适当的角度，是为了平衡摩擦力，使小车受到的重力沿斜面向下的分力与摩擦力抵消，从而使细线的拉力等于小车受到的合外力，故C正确；
要求槽码的质量远小于小车的质量，是为了使细线的拉力近似等于槽码的重力。对整体有，对小车有
当 时，有，故F正确。
②相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。则相邻计数点间的时间间隔
根据逐差法公式
代入数据得
故答案为：故答案为：①C；F；②0.42
（2）①水果电池电动势约为，而电压表 V 的量程为。指针偏转角度太小，读数误差大，无法准确测量。
②本实验利用 串联定值电阻改装成电压表。由于 内阻约为（不准确），
若选 a， 支路并联在变阻器两端， 测总电流，路端电压计算内阻须知 准确值，误差大。
若选 b， 支路并联在电源两端（测路端电压）， 测外电路电流，方程为不涉及，且 和 已知准确，误差更小。故应选b所示的连接方式。
③选用b接法， 串联 改装成电压表，总电阻
根据闭合电路欧姆定律，整理得
由图像可知，纵轴截距，横轴截距 满足
即，联立解得
故答案为： ① 电压表量程过大，使指针偏转角度过小；②b；③
【分析】(1) 探究加速度与力和质量的关系：
① 倾斜长木板是平衡摩擦力，使细线拉力等于小车合外力；槽码质量远小于小车质量，使细线拉力近似等于槽码重力；
② 用逐差法计算匀变速直线运动的加速度。
(2) 测水果电池电动势和内阻：
① 电压表量程过大，读数误差大；
② 选择合适电路接法，减小系统误差；
③ 结合闭合电路欧姆定律，由图像截距推导电源内阻。
（1）①[1][2]将长木板倾斜适当的角度，是为了平衡摩擦力，使小车受到的重力沿斜面向下的分力与摩擦力抵消，从而使细线的拉力等于小车受到的合外力，故选 C。
要求槽码的质量远小于小车的质量，是为了使细线的拉力近似等于槽码的重力。对整体有
对小车有
当 时，有
故选 F。
②[3]相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。则相邻计数点间的时间间隔
根据逐差法公式
代入数据得
（2）①[1]水果电池电动势约为，而电压表 V 的量程为。指针偏转角度太小，读数误差大，无法准确测量。
②[2]本实验利用 串联定值电阻改装成电压表。由于 内阻约为（不准确），若选 a， 支路并联在变阻器两端， 测总电流，路端电压
计算内阻须知 准确值，误差大。若选 b， 支路并联在电源两端（测路端电压）， 测外电路电流，方程为
不涉及，且 和 已知准确，误差更小。应选b所示的连接方式。
③[3]选用b接法， 串联 改装成电压表，总电阻
根据闭合电路欧姆定律
整理得
由图像可知，纵轴截距
横轴截距 满足
即
联立解得
10．【答案】（1）解：由平抛运动可知到达B点时竖直速度，又因为
可得
（2）解：在木板上滑行过程，有
在C点，有
由牛顿第三定律
可得，方向竖直向下。
（3）解：在BC上滑动过程，由动能定理有
其中，可得
【知识点】平抛运动；动能定理的综合应用；碰撞模型；动量与能量的综合应用一板块模型
【解析】【分析】(1) 平抛运动到达B点速度沿切线方向，分解速度求竖直分速度，结合竖直上抛 / 平抛运动规律求竖直高度；
(2) 物块滑上木板后动量守恒求出C点速度，在C点由向心力公式求支持力，再由牛顿第三定律得压力；
(3) 先求B点速度，对B到C过程用动能定理，求解摩擦力做功。
（1）由平抛运动可知到达B点时竖直速度
又
可得
（2）在木板上滑行过程，有
在C点，有
由牛顿第三定律
可得
方向竖直向下。
（3）在BC上滑动过程，由动能定理有
其中
可得
11．【答案】（1）解：粒子在磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力有
由几何关系
解得
（2）解：在电场中，粒子做类平抛运动有，
又
解得
（3）解：粒子在磁场中的运动时间
其中
粒子在电场中的运动时间
粒子离开电场后的运动时间
可得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 粒子在磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动，由几何关系求轨道半径，结合洛伦兹力提供向心力求解磁感应强度；
(2) 粒子在电场中做类平抛运动，分解速度，由运动学公式求分速度，再合成合速度；
(3) 分三段：磁场中圆周运动、电场中类平抛、出电场后匀速直线运动，分别求时间再求和。
（1）粒子在磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力有
由几何关系
解得
（2）在电场中，粒子做类平抛运动有，
又
解得
（3）粒子在磁场中的运动时间
其中
粒子在电场中的运动时间
粒子离开电场后的运动时间
可得
12．【答案】（1）解：进入磁场后，对金属棒有
其中，
解得
（2）解：金属棒进入第一段磁场之前，根据动能定理有
金属棒穿过第一段磁场的过程，根据动能定理有
可得
又，，
解得
（3）解：在一个电压周期内，由能量守恒有
由动量定理有
又
根据焦耳定律有
解得
【知识点】电磁感应中的动力学问题；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) 匀速运动时受力平衡，拉力等于摩擦力与安培力之和，结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律求解拉力；
(2) 先用动能定理求进入磁场前速度，再对穿过磁场过程用动能定理求焦耳热；由电荷量公式 求电荷量；
(3) 周期性稳定时，一个周期内合外力做功等于电路总焦耳热，结合动量定理、有效值定义求解电压有效值。
（1）进入磁场后，对金属棒有
其中，
解得
（2）金属棒进入第一段磁场之前，根据动能定理有
金属棒穿过第一段磁场的过程，根据动能定理有
可得
又，，
解得
（3）在一个电压周期内，由能量守恒有
由动量定理有
又
根据焦耳定律有
解得
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